DE102014017289A1

DE102014017289A1 - Eine Spritzgießmaschine und ein Zentrierverfahren für Spritzgießmaschinen

Info

Publication number: DE102014017289A1
Application number: DE102014017289.9A
Authority: DE
Inventors: c/o FANUC CORPORATION Nagaya Motohiro
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2034-11-22
Also published as: CN104647712A; CN104647712B; JP5797725B2; JP2015100975A; DE102014017289B4

Abstract

Ein optischer Verschiebungssensor und eine Reflektionsplatte, die auf einem drehbaren Abschnitt montiert sind, werden auf einer Gussform angeordnet, um die Messachse davon an einer inneren Umfangsfläche eines Zentrierrings als einer Referenzfläche einer Angussöffnung einer Gussform auszurichten. Ein Abstandsmessgerät wird dort angeordnet, wo die Drehachse auf dem drehbaren Abschnitt nicht deckungsgleich mit der Mittelachse der Angussöffnung der Gussform ist. Die Drehachse des Abstandsmessgeräts wird so eingestellt, dass die Messachse des Abstandsmessgeräts sich nicht mit der Mittelachse der Angussöffnung der Gussform überschneidet. Dann wird der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung unter Bezugnahme auf den Mittelpunkt der Angussöffnung der Gussform gefunden, bei dem es sich um den Schnittpunkt der beiden Achsen handelt. Des Weiteren wird die Position der Einspritzdüse so eingestellt, dass die beiden Mittelpunkte deckungsgleich sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine, und genauer auf eine Spritzgießmaschine, die mit einer Justiereinheit zum Zentrieren der Einspritzdüse ausgestattet ist, und auf ein Verfahren zum Zentrieren der Einspritzdüse.
2. Bisheriger Stand der Technik
In einer Spritzgießmaschine wird eine Einspritzdüse einer Einspritzeinheit in eine Angussbuchse einer Gussform eingepresst, die an einer feststehenden Basis befestigt ist, und geschmolzenes Harz, das aus einer Öffnung der Einspritzdüse extrudiert wird, wird durch eine Angussöffnung einer Gussform, die in der Angussbuchse vorgesehen ist, in die Gussform gespritzt. Daher ist es erforderlich, die Angussöffnung einer Gussform an der Mittelachse der Einspritzdüsenöffnung auszurichten. Aus diesem Grund werden Justierungsarbeiten durchgeführt, um die Einspritzdüsenöffnung und die Angussöffnung der Gussform zu zentrieren und auszurichten.
Im Allgemeinen umfasst diese Zentrierung der Einspritzdüse, die Düsenöffnung der Einspritzdüse nahe an die Angussöffnung der Gussform heranzubringen und die jeweiligen Mittenstellungen zu justieren und dabei visuell zu überprüfen, dass die Mittenstellungen koaxial sind, mit anderen Worten, sich auf derselben Geraden befinden. Weil die Stoßflächen zwischen den beiden Elementen des Weiteren kugelförmig gebogene Oberflächen haben, die zusammenpassen, bewegt sich, wenn ihre Mittenstellungen nicht koaxial sind, die Einspritzdüse in eine Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung der Einspritzeinheit, wenn die Einspritzeinheit vorgeschoben wird, um die Düse einzupressen. Die Position der Einspritzdüse wird so justiert, dass eine Bewegung dieser Art eliminiert wird.
In den letzten Jahren gab es mit wachsender Präzision der spritzgegossenen Artikel Verbesserungen der Genauigkeit der Gussformen und der Klemmstücke der Gussformen von Spritzgießmaschinen sowie auch eine zunehmende Nachfrage nach einer erhöhten Genauigkeit der Zentrierung der Angussöffnung einer Gussform und der Einspritzdüsenöffnung. Des Weiteren gab es auch zunehmende Nachfragen nach einer hochpräzisen Justierung der Zentrierung zwischen einer Aufnahmebohrung in der feststehenden Basis und der Düsenöffnung der Einspritzdüse. Allerdings basiert das allgemein nach dem früheren Stand der Technik eingeführte Verfahren auf Sichtprüfungen, und eine hochpräzise Justierung ist schwierig.
Herkömmlicherweise wurde zur genauen Zentrierung der Einspritzdüsenöffnung und der Angussöffnung einer Gussform ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Verschiebungssensor verwendet wird. Es ist ein Positionserfassungsgerät bekannt, in dem vier Positionserfassungssensoren an der einen Seite der feststehenden Basis der Spritzgießmaschine vorgesehen sind, die der Einspritzdüse gegenüberliegt, wobei die Sensoren in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind, sodass sie dazwischen einen Winkel von 90 Grad von der Mittelachse eines Angusskanals der Gussform bilden, die an der feststehenden Basis befestigt ist (siehe die japanische Patentanmeldung Nr. H2-301416 ).
Des Weiteren ist auch eine Spritzgießmaschine bekannt, in welcher eine Einheit zur Düsenpositionsbestimmung der Düsenspitze in zweidimensionaler Richtung anhand eines kontaktlosen Verfahrens an einem Befestigungselement der Gussform vorgesehen ist, und des Weiteren ist auch ein Anzeigegerät zur Anzeige der Positionsinformationen der Düsenspitze vorgesehen, die von der Einheit zur Düsenpositionsbestimmung erhalten wurden (siehe japanische Patentanmeldung für Gebrauchsmuster Nr. H3-16214 ).
Des Weiteren ist eine Spritzgießmaschine für Leichtmetalllegierungen bekannt, bei welcher eine Steuerung dergestalt implementiert ist, dass die Position der Einspritzdüse in horizontaler Richtung und nach oben und unten eine vorgeschriebene Position wird, und zwar basierend auf einem Signal einer Detektionseinheit für Tonnenverzeichnungen des Zylinderrohrs, die einen Spiegel, der an der Stirn- oder Rückseite eines Zylinderohrs installiert ist, einen Laseroszillator, der einen Laserlichtstrahl auf den reflektierenden Spiegel abgibt, und einen Laserempfänger umfasst, der gegenüber dem reflektierenden Spiegel installiert ist (siehe japanische Patentanmeldung Nr. H10-230352 ).
Des Weiteren ist eine Spritzgießmaschine bekannt, die mit Folgendem ausgestattet ist: einem Abstandsdetektor, der einen Abstand zu einem Bezugspunkt misst, der sich in einem bekannten Abstand von der Düsenöffnung der Einspritzdüse befindet, sowie einer Einheit zur Bestimmung der Abweichung zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und der bekannten Mittelposition der Angussöffnung der Gussform, und zwar basierend auf dem vom Abstandsdetektor gemessenen Abstand, und wobei die Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert erfolgt.
Des Weiteren ist auch eine Spritzgießmaschine bekannt, die mit Folgendem ausgestattet ist: einem Abstandsdetektor, der einen Abstand zu einem Bezugspunkt, der sich in einem bekannten Abstand von der Düsenöffnung der Einspritzdüse befindet, und einen Abstand zu einem Bezugspunkt, der sich in einem bekannten Abstand von dem Mittelpunkt der Angussöffnung der Gussform befindet, misst, und eine Einheit zur Bestimmung der Abweichung zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und der Mittenstellung der Angussöffnung der Gussform, und zwar basierend auf dem vom Abstandsdetektor gemessenen Abstand, und wobei die Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert erfolgt (siehe die japanische Patentanmeldung Nr. 2005-205713 ).
In einem allgemeinen Verfahren zur Zentrierung einer Einspritzdüse wird die Düsenöffnung der Einspritzdüse nahe an die Angussöffnung der Gussform herangebracht, und die Düsenposition wird justiert, während visuell geprüft wird, dass die jeweiligen Mittenstellungen koaxial sind, mit anderen Worten, sich auf derselben Geraden befinden. Allerdings ist eine hochpräzise Zentrierung basierend auf der Sichtprüfung nicht möglich.
Daher wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem zur Erreichung einer hochgenauen Zentrierung der Einspritzdüsenöffnung und der Angussöffnung der Gussform die Position der Einspritzdüse unter Anwendung eines Verschiebungssensors justiert wird. Z. B. in dem Positionserfassungsgerät, das in der japanischen Patentanmeldung Nr. H2-301416 offengelegt wird, bei dem vier Positionserfassungssensoren in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind, sodass sie dazwischen einen Winkel von 90 Grad von der Mittelachse eines Angusskanals der Gussform bilden, und die Zentrierung der Düse unter Verwendung von durch die Positionserfassungssensoren erfassten Signalen justiert wird. Um allerdings eine genaue Anordnung der Positionserfassungssensoren in gleichen Abständen von der Mittelachse des Angusskanals der Gussform zu erreichen, ist die Positionsjustierung zeitaufwendig.
Des Weiteren ist die Spritzgießmaschine, die in der japanischen Patentanmeldung für Gebrauchsmuster Nr. H3-16214 offengelegt wird, mit einer Einheit zur Düsenpositionsbestimmung ausgestattet, welche die Position der Düsenspitze in zweidimensionaler Richtung bestimmt und Informationen über die Düsenposition anzeigt, allerdings muss der Abstand zwischen der Einheit zur Düsenpositionsbestimmung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform bekannt sein, um die Düse anhand dieses Verfahrens zu zentrieren.
Des Weiteren justiert die Spritzgießmaschine für Leichtmetalllegierungen, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. H10-230352 offengelegt wird, die Düse so, dass eine vorgeschriebene Position beibehalten wird, selbst wenn das Zylinderrohr aufgrund der Wärmeausdehnung verzerrt oder verdreht wird, und zwar anhand einer Verzerrungserkennungseinheit, die einen Laserlichtstrahl und einen reflektierenden Spiegel verwendet. Allerdings wird in der japanischen Patentanmeldung Nr. H10-230352 kein Verfahren zur Einstellung der vorgeschriebenen Position beschrieben, und die Zentrierung der Düse kann anhand der darin offengelegten Technik nicht ausgeführt werden.
Des Weiteren zentriert die Spritzgießmaschine, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-205713 offengelegt wird, die Düse unter Verwendung eines Abstandsmessgeräts, in dem eine Zentrierposition bekannt ist, um den Abstand zu einem Bezugspunkt zu messen, der sich in einem bekannten Abstand zur Mittenstellung der Düsenöffnung befindet. Alternativ wird die Düse durch Messung des Abstands zwischen einem Bezugspunkt, der sich in einem bekannten Abstand von der Mittenstellung der Angussöffnung der Gussform befindet, und einem Bezugspunkt, dessen Abstand von der Mittenstellung der Düsenöffnung bekannt ist, zentriert. Da bei diesem Verfahren ein genau positioniertes Abstandsmessgerät benötigt wird, um die Düse zu zentrieren, ist die Positionsjustierung zeitaufwendig.
Mit anderen Worten, die Verfahren zur Justierung der Zentrierung einer Düse unter Verwendung eines Abstandsmessgeräts, die nach dem vorherigen Stand der Technik vorgeschlagen werden, basieren auf der Tatsache, dass die Positionsbeziehung zwischen dem Abstandsmessgerät und dem Mittelpunkt der Angussöffnung des Metalls oder dem Bezugspunkt bekannt ist. Im Wesentlichen ist es zur Ausrichtung der Positionen des Mittelpunkts der Angussöffnung einer Gussform und des Mittelpunkts der Einspritzdüsenöffnung erforderlich, diese Positionen in demselben Koordinatensystem zu messen. Aus diesem Grund muss ein Abstandsmessgerät so ausgelegt sein, dass die Messachse des Abstandsmessgeräts und die Mittelachse der Angussöffnung einer Gussform sich schneiden, und dass der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung unter Bezugnahme auf den Mittelpunkt der Angussöffnung der Gussform gemessen wird, welcher der Schnittpunkt der beiden Achsen ist, mit anderen Worten, die Messachse des Abstandsmessgeräts und die Mittelachse der Angussöffnung der Gussform. Allerdings ist die Positionsjustierung sehr zeitaufwendig, weil das Abstandsmessgerät im Vorfeld mit hoher Genauigkeit unter Verwendung eines dreidimensionalen Messgeräts oder Ähnlichem angeordnet werden muss.
Wenn man andererseits die Schäden berücksichtigt, die im Abstandsmessgerät durch das Harz verursacht werden, das während des Gießens verteilt wird, ist es wünschenswert, dass das Abstandsmessgerät abnehmbar ist. Mit dem gemäß dem bisherigen Stand der Technik vorgeschlagenen Verfahren zur Neupositionierung des Abstandsmessgeräts mit hoher Genauigkeit, nachdem dieses Gerät vorübergehend entfernt wurde, ist die Positionsjustierung allerdings zeitaufwendig.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Spritzgießmaschine und ein Zentrierverfahren dafür bereitzustellen, womit die Mittelpunkte einer Einspritzdüsenöffnung und einer Angussöffnung einer Gussform oder einer Aufnahmebohrung einer feststehenden Basis mit einem Abstandsmessgerät zentriert und einfach und genau justiert werden können.
Die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einer Zentrierfunktion zur Zentrierung einer Düsenöffnung einer Einspritzdüse und einer Angussöffnung einer Gussform oder einer Aufnahmebohrung einer feststehenden Basis ausgestattet, wobei die Maschine Folgendes umfasst: ein Abstandsmessgerät, dass so drehbar ist, dass sich eine Messachse in einer einzigen Ebene auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine bewegt, eine erste Justiereinheit zur Messung eines Abstands zwischen dem Abstandsmessgerät und einer ersten Referenzfläche, auf der sich ein Punkt befindet, bei dem es sich um einen bekannten Abstand von dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis handelt, mit dem Abstandsmessgerät, während ein Drehwinkel des Abstandsmessgeräts so geändert wird, dass der gemessene Abstand einen Höchst- oder Mindestwert ergibt, einen Abweichungsmesser zur Messung eines Abstands zwischen einer zweiten Referenzfläche mit einem Punkt darauf, bei dem es sich um einen bekannten Abstand vom Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Abstandsmessgerät handelt, und die Festlegung eines Abweichungswerts zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis vom gemessen Abstand; und eine zweite Justiereinheit zur Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf der festgestellten Abweichung.
Das drehbar angeordnete Abstandsmessgerät kann ein optisches Abstandsmessgerät und eine Reflektionsplatte umfassen, wobei vom optischen Abstandsmessgerät emittiertes Licht reflektiert und auf die erste oder zweite Referenzfläche geleitet wird.
Die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: ein Abstandsmessgerät, das so drehbar ist, dass sich eine Messachse in einer einzigen Ebene auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine bewegt, einen Winkelmesser, um einen Drehwinkel des Abstandsmessgeräts zu messen, einen Abweichungsmesser, um mit dem Abstandsmessgerät einen Abstand zwischen einer ersten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät zu messen, und einen Winkelmesser zur Messung des Drehwinkels des Abstandsmessgeräts, während der Drehwinkel verändert und der Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder der Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis anhand des gemessenen Abstands und des Drehwinkels bestimmt wird, und die Messung eines Abstands zwischen einer zweiten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät mit dem Abstandsmessgerät und dem Winkelmesser zur Messung des Drehwinkels des Abstandsmessgeräts, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird, und des Weiteren die Bestimmung des Mittelpunkts der Einspritzdüsenöffnung anhand des gemessenen Abstands und des Drehwinkels, und dann die Bestimmung eines Abweichungswerts zwischen dem bestimmten Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis; und eine Positionsjustiereinheit zur Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert.
Die erste Referenzfläche ist eine an der Gussform oder der feststehenden Basis, an einem an der Gussform oder der feststehenden Basis befestigten Produkt oder an einer an der Gussform oder der feststehende Basis befestigten Vorrichtung vorgesehene runde zylindrische Oberfläche.
Die zweite Referenzfläche ist eine am Außenumfang der Einspritzdüse, an einem Bestandteil der Einspritzeinheit oder an einer an der Einspritzeinheit befestigten Vorrichtung vorgesehene runde zylindrische Oberfläche.
Das Zentrierverfahren für eine Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Schritte: drehbare Anordnung eines Abstandsmessgeräts, sodass eine Messachse in einer einzigen Ebene auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine bewegt werden kann; Messung eines Abstands zwischen einer ersten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät mit dem Abstandsmessgerät, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird; Justierung eines Drehwinkels des Abstandsmessgeräts auf eine Weise, dass der gemessene Abstand einen Höchst- oder Mindestwert ergibt; Messung eines Abstands zwischen der zweiten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät mit dem Abstandsmessgerät; Bestimmung eines Abweichungswerts zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis anhand des gemessenen Abstands; und Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert.
Das Zentrierverfahren für eine Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Schritte: drehbare Anordnung eines Abstandsmessgeräts, sodass eine Messachse in einer einzigen Ebene bewegt wird, und so, dass der Drehwinkel an der Gussform oder der Spritzgießmaschine gemessen werden kann; Messung eines Abstands zwischen der ersten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät mit dem Abstandsmessgerät, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird, Bestimmung des Mittelpunkts der Angussöffnung einer Gussform oder des Mittelpunkts der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis anhand des gemessenen Abstands und Drehwinkels, Messung eines Abstands zwischen der zweiten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird, Bestimmung des Mittelpunkts der Einspritzdüsenöffnung anhand des gemessenen Abstands und des Drehwinkels und Bestimmung eines Abweichungswerts zwischen dem bestimmten Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis, der bestimmt wurde; und Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert.
Durch Einbeziehung der oben beschriebenen Struktur ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Spritzgießmaschine und ein Zentrierverfahren dafür bereitzustellen, wobei eine Einspritzdüsenöffnung und eine Angussöffnung einer Gussform oder eine Aufnahmebohrung einer feststehenden Basis unter Verwendung eines Abstandsmessgeräts einfach und genau zentriert werden können.
Des Weiteren ist es durch Einbeziehung der oben beschriebenen Struktur mit der vorliegenden Erfindung möglich, unter Verwendung eines Abstandsmessgeräts eine Einspritzdüse einfach und genau zu zentrieren. Es ist nicht erforderlich, das Abstandsmessgerät unter Verwendung eines dreidimensionalen Messgeräts oder Ähnlichem genau auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine zu positionieren. Des Weiteren wird das Abstandsmessgerät nur während der Zentrierung der Einspritzdüse eingesetzt und kann danach wieder entfernt und zur Zentrierung der Einspritzdüse einer anderen Spritzgießmaschine verwendet werden, was zudem kosteneffektiv ist. Des Weiteren können Schäden vermieden werden, die durch umherfliegende Stücke geschmolzenen Harzes am Tiefenmessgerät verursacht werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die o. g. sowie weitere Ziele und Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verdeutlicht, wobei:
1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Darstellung betrachtet von der Düsenseite in 1 ist;
3 eine Darstellung des Zustands ist, in dem sich die Mittelpunkte der beiden einbeschriebenen Kreise (der Mittelpunkt der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform und der Drehpunkt des Abstandsmessgeräts) auf derselben Geraden befinden;
4 eine Darstellung des Zustands ist, in dem die Einspritzeinheit in 1 in die mit den gepunkteten Linien dargestellte Position gebracht wurde, und zwar betrachtet von der Düsenseite;
5 den Zustand darstellt, wenn die Messachse in einem Winkel, bei dem der Abstand Ds einen Höchstwert erreicht, als die X-Achse festgelegt und die Achse senkrecht zur X-Achse und auch senkrecht zur Mittelachse der Angussöffnung einer Gussform als die Y-Achse festgelegt wird;
6 eine Darstellung des Abweichungswerts (Δx0, Δy0) in dem in 5 dargestellten X0-Y0 Koordinatensystem ist, wenn er in einen Abweichungswert (Δx, Δy) im X-Y Koordinatensystem umgerechnet wird;
7 eine Darstellung der Messung des Abstands Dn zwischen dem Schnittpunkt der Messachse und der Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung und des Drehpunkts des Abstandsmessgeräts ist;
8 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
9 eine Darstellung einer dritten Ausführungsform ist;
10 eine Darstellung betrachtet von der Seite der Anlagefläche der Gussform in 9 ist;
11 darstellt, wie der Drehpunkt eines Verschiebungssensors außerhalb der beiden Tangenten angeordnet werden sollte, die vom Drehpunkt des Verschiebungssensors zu dem Kreis gezogen wurden, in dem sich der festzulegende Mittelpunkt befindet;
12 eine Darstellung des Zustands ist, in dem die Einspritzeinheit vorgebracht und die Messachse an einer runden zylindrischen Oberfläche ausgerichtet wurde, die eine Referenzfläche der Einspritzdüse bildet;
13 darstellt, dass die Verschiebungssensoren vorteilhaft angeordnet sind, wenn der Kreis, in dem sich der zu bestimmende Mittelpunkt befindet, sich innerhalb der polygonalen Form befindet, die sich durch Verbindung der Drehpunkte der jeweiligen Verschiebungssensoren ergibt; und
14 eine Darstellung des Zustands in 13 betrachtet von der Seite der Anlagefläche der Gussform in 13 ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Verschiebungssensor so angeordnet, dass eine Messachse davon so rotiert werden kann, dass sie sich in einer einzigen Ebene bewegt, und es ist möglich, den Drehwinkel des Verschiebungssensors dergestalt zu justieren, dass die Messachse des Verschiebungssensors die Mittelachse der Angussöffnung der Gussform kreuzt. Des Weiteren wird der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung unter Bezugnahme auf den Mittelpunkt der Angussöffnung der Gussform bestimmt, wobei es sich um den Schnittpunkt der vorgenannten beiden Achsen handelt, und die Position der Einspritzdüse wird dergestalt justiert, dass die beiden vorgenannten Mittelpunkte sich decken.
Genauer gesagt wird erstens der Verschiebungssensor drehbar auf einer Gussform oder Spritzgießmaschine so angeordnet, dass sich die Messachse in einer einzigen Ebene bewegt. Danach wird der Abstand zwischen der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform und dem Verschiebungssensor mit dem Verschiebungssensor gemessen. Die Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform ist eine kreisförmige zylindrische Oberfläche mit einem Punkt darauf, der sich in einem bekannten Abstand vom Mittelpunkt der Angussöffnung der Gussform befindet. Wie nachstehend beschrieben, ist die kreisförmige zylindrische Oberfläche eine innere Umfangsfläche eines Zentrierrings 34 oder eine äußere Umfangsfläche einer Vorrichtung 112 oder Ähnlichem.
Es wird der Abstand zwischen dem Verschiebungssensor und der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform gemessen, während der Drehwinkel des Verschiebungssensors verändert wird, und der Drehwinkel des Verschiebungssensors wird so eingestellt, dass der Abstand einen Höchst- oder Mindestwert erreicht. Somit schneiden sich die Messachse des Verschiebungssensors und die Mittelachse der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform. Da des Weiteren der Abstand zwischen dem Punkt auf der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform bekannt ist, schneiden sich die Messachse des Verschiebungssensors und die Mittelachse der Angussöffnung einer Gussform, wenn der Drehwinkel gemäß diesem bekannten Abstand korrigiert wird.
Als nächstes wird der Abstand zwischen einer Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung und dem Verschiebungssensor gemessen, während derselbe Drehwinkel des Verschiebungssensors beibehalten wird. Die Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung, wie z. B. die äußere Umfangsfläche der Einspritzdüse 18, die nachstehend beschrieben wird, ist eine kreisförmige zylindrische Oberfläche mit einem Punkt darauf, der sich in einem bekannten Abstand vom Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung befindet. Die Position der Einspritzdüse wird so justiert, dass die Messachse des Verschiebungssensors und die Mittelachse der Einspritzdüsenöffnung sich schneiden, und der Abstand zwischen der Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung und dem Verschiebungssensor wird zu einem vorgegebenen Wert. Alternativ wird die Position der Einspritzdüse so eingestellt, dass die Abstände zwischen einer Vielzahl von Verschiebungssensoren und der Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung ein vorgegebener Wert werden.
Die vorgenannte Beschreibung ist ein Beispiel für die Zentrierung der Angussöffnung einer Gussform und der Einspritzdüsenöffnung. Bei der Zentrierung der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis und der Einspritzdüsenöffnung wird die Referenzfläche als eine kreisförmige zylindrische Oberfläche mit einem Punkt darauf festgelegt, der sich in einem bekannten Abstand vom Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis befindet.
Des Weiteren kann in Fällen, in denen der Verschiebungssensor ein optischer Verschiebungssensor ist und die Messung unter Verwendung einer Reflektionsplatte erfolgt, der Verschiebungssensor befestigt und nur die Reflektionsplatte drehbar angeordnet werden, oder sowohl der Verschiebungssensor als auch die Reflektionsplatte können drehbar angeordnet werden. Des Weiteren ist es auch möglich, die Querschnittsform der Referenzfläche an einer Oberfläche senkrecht zur Mittelachse der Angussöffnung der Gussform, der Mittelachse der Referenzfläche der Aufnahmebohrung und der Mittelachse der Referenzfläche der Einspritzdüse basierend auf den Abständen in den jeweiligen Drehwinkeln zwischen dem Verschiebungssensor und den jeweiligen Referenzoberflächen und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis und dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung zu bestimmen und die Position der Einspritzdüse so einzustellen, dass die beiden Mittelpunkte der Öffnungen deckungsgleich sind.
1 ist eine veranschaulichende Darstellung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt eine Ansicht in horizontaler Richtung eines Längsprofils der Einspritzeinheit und der Gussform der Spritzgießmaschine 10. Eine Gussform 16 zum Gießen ist an der feststehenden Basis 14 installiert. Des Weiteren sind in der Einspritzeinheit 12 ein Stellglied 44 zur Einstellung der Position der Einspritzdüse 18 nach oben und unten und ein Stellglied (nicht dargestellt) zur Einstellung der Position der Einspritzdüse nach links und rechts angeordnet.
Des Weiteren sind ein Abstandsmessgerät 22, ein optischer Verschiebungssensor 26 und eine Reflektionsplatte 28, die an einem drehbaren Gestell 24 montiert sind, auf der Oberfläche der Gussform so angeordnet, dass deren Messachse 30 an der inneren Umfangsfläche des Zentrierrings 34 ausgerichtet ist, der eine Referenzfläche 32 für die Angussöffnung der Gussform darstellt. Das Abstandsmessgerät 22 wird so angeordnet, dass die Drehachse des drehbaren Gestells 24 und die Mittelachse 36 der Angussöffnung einer Gussform so angeordnet sind, dass sie sich nicht schneiden und parallel zueinander verlaufen. Ein Überwachungsanzeigegerät 42 ist an das Stellglied 44, den drehbaren Abschnitt 24 und den optischen Verschiebungssensor 26 angeschlossen, und das Überwachungsanzeigegerät 42 betreibt das Stellglied 44 und den drehbaren Abschnitt 24 und zeigt auch die Messdaten der Abstände und Ähnliches an, die vom optischen Verschiebungssensor 26 gemessen werden. In dieser Ausführungsform besteht das Überwachungsanzeigegerät 42 aus einem Steuergerät, das die Spritzgießmaschine 10 steuert und die gemessenen Abstände und Ähnliches auf einem im Steuergerät vorgesehenen Anzeigefeld anzeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird zuerst der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts 22 so eingestellt, dass die Messachse 30 des Abstandsmessgeräts 22 sich mit der Mittelachse 36 der Angussöffnung der Gussform schneidet. Dann wird der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46 unter Bezugnahme auf den Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 bestimmt, welcher der Schnittpunkt der beiden Achsen ist, mit anderen Worten, die Messachse 30 des Abstandsmessgeräts 22 und die Mittelachse 36 der Angussöffnung einer Gussform (siehe 4). Des Weiteren wird die Position der Einspritzdüse 18 so eingestellt, dass die beiden Mittelpunkte, mit anderen Worten, der Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 und der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46, deckungsgleich sind. Die Zentrierung der Einspritzdüsenöffnung 19 und der Angussöffnung einer Gussform 38 wird gemäß dem oben beschriebenen Verfahren ausgeführt.
Das spezielle Verfahren wird nachstehend beschrieben.
Zuerst wird in einem Zustand, in dem die Einspritzdüse eingezogen ist, wie durch die durchgezogenen Linien in 1 dargestellt, der Abstand Ds zwischen dem Drehpunkt 50 des Abstandsmessgeräts und dem Schnittpunkt zwischen der Referenzfläche 32 der Angussöffnung der Gussform, mit anderen Worten, der Innenseite des Zentrierrings, und der Messachse 30 gemessen (siehe 2). 2 zeigt die in 2 dargestellte Ausführungsform von der Seite der Düse. Wie durch die gestrichelten Linien in 2 dargestellt ist, misst das Überwachungsanzeigegerät 42 den Abstand Ds, während der Drehwinkel des drehbaren Gestells 24 verändert wird, und stellt den Drehwinkel so ein, dass der Abstand Ds ein Maximalwert wird. Die Drehachse des drehbaren Gestells 24 verläuft parallel zur Mittelachse 36 der Angussöffnung der Gussform.
Wie in 3 dargestellt, ist bekannt, dass die drei Punkte, d. h. die Mittelpunkte der beiden einbeschriebenen Kreise (der Mittelpunkt 48 der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform und der Drehpunkt 50 des Abstandsmessgeräts) und der Kontaktpunkt 52 sich auf einer einzigen Geraden befinden. Wenn daher der Drehwinkel des drehbaren Gestells 24 des Abstandsmessgeräts 22 so eingestellt ist, dass der Abstand Ds ein Maximalwert wird, verläuft die Messachse 30 durch den Mittelpunkt 48 der Referenzfläche der Angussöffnung der Gussform.
Als nächstes wird die Einspritzeinheit 12 vorgeschoben, bis sie eine Position erreicht hat, wo, wie durch die gestrichelten Linien in 1 dargestellt, die Messachse 30 des Abstandsmessgeräts 22 die Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung, mit anderen Worten, die äußere Umfangsfläche der Einspritzdüse 18, erreicht hat und sich die Einspritzdüse 18 und die Gussform 16 nicht berühren. 4 ist ein Querschnitt, der eine Ansicht dieses Zustands von der Seite der Düse zeigt, und zwar für ein Beispiel, bei dem es keine, oder nur eine zu vernachlässigende Abweichung zwischen dem Mittelpunkt der Referenzfläche 32 der Angussöffnung einer Gussform und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40, oder eine Abweichung zwischen dem Mittelpunkt der Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46 gibt.
Die Position der Einspritzdüse 18 wird so eingestellt, dass der Abstand Dn zwischen dem Schnittpunkt 58 der Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung und der Messachse 30 und dem Drehpunkt 50 des Abstandsmessgeräts sich wie folgt ergibt: Dn = Ds – (Ls + Ln), und der Wert Dn wird größer, wenn der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts 22 aus einem Winkel nach links oder rechts bewegt wird, bei dem der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts 22 durch den Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 verläuft. Hier ist Ls der Radius der kreisförmigen zylindrischen Oberfläche, welche die Referenzfläche 32 der Angussöffnung der Gussform darstellt, und Ln der Radius der kreisförmigen zylindrischen Oberfläche, welche die Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung darstellt, und wird anhand der Zeichnungen oder früheren Formmessungen bestimmt.
Zum Beispiel wird das Stellglied 44, das die Position der Einspritzdüse 18 nach oben und unten verstellt, zuerst so bedient, dass der Abstand Dn Ds – (Ls + Ln) wird, woraufhin der Abstand Dn überwacht wird, nachdem das drehbare Gestell 24 nach links und rechts bewegt wurde.
Zum Beispiel in Fällen, wo der Abstand Dn kleiner wird, wenn man den drehbaren Abschnitt 24 nach links bewegt, befindet sich der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46 auf der linken Seite der Messachse 30, und somit wird, nachdem der drehbare Abschnitt 24 mit einem Abstand Dn (= Ds – (Ls + Ln)) in die ursprüngliche Position zurückgebracht wurde, das Stellglied (nicht dargestellt), das die Position der Einspritzdüse 18 nach links und rechts verschiebt, so bedient, dass es die Position der Einspritzdüse nach rechts verschiebt. Durch Wiederholung dieses Prozesses wird die Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung in die durch die gepunktete Linie in 4 dargestellte Position bewegt, und der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46 und der Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 werden in Deckung gebracht.
In Fällen, wo es eine Abweichung zwischen dem Mittelpunkt der Referenzfläche 32 der Angussöffnung einer Gussform und dem Mittelpunkt 40 der Angussöffnung der Gussform gibt, kann dieser Abweichungswert korrigiert werden, indem man den Abweichungswert anhand der Zeichnungen bestimmt, oder durch vorheriges Messen und Eingabe in das Überwachungsanzeigegerät 42. In diesem Fall wird ein Gerät zur Messung des Drehwinkels des Abstandsmessgeräts 22 benötigt. Das Korrekturverfahren des Abweichungswerts wird nachstehend beschrieben.
Zum Beispiel wird die Messachse 30 bei der Einstellung auf einen Winkel, der einen Maximalwert für den Abstand Ds ergibt, wie in 5 dargestellt, als die X-Achse, und die Achse senkrecht zu dieser X-Achse und auch senkrecht zur Mittelachse 36 der Angussöffnung einer Gussform wird als Y-Achse genommen. Des Weiteren wird das Koordinatensystem, wenn der Abweichungswert gefunden ist (wenn der Abweichungswert anhand der Zeichnungen oder durch vorheriges Messen bestimmt wird), als das X₀-Y₀ Koordinatensystem festgelegt, und der Abweichungswert wird in diesem Fall als (Δx₀, Δy₀) genommen. Des Weiteren wird eine Markierung 62, die vom Abstandsmessgerät erkannt werden kann, im Vorfeld am Schnittpunkt zwischen der X₀-Achse und der Referenzfläche 32 der Angussöffnung der Gussform angebracht. Diese Markierung 62 kann ein konkaver oder konvexer Abschnitt sein, der als eine Schrittdifferenz erkannt werden kann, wenn die Messachse 30 mit dem Abstandsmessgerät 22 unter Veränderung des Drehwinkels gescannt wird, oder es kann ein Aufkleber oder Ähnliches sein. Des Weiteren kann die Markierung jede Art von Markierung sein, die vom Abstandsmessgerät 22 erkannt werden kann, wie z. B. ein aufgebrachtes Material, das kein reflektiertes Licht zum optischen Verschiebungssensor zurückschickt, der als Abstandsmessgerät 22 dient, und daher nicht gemessen werden kann.
Nach Einstellung auf den Winkel, der den größten Abstand Ds ergibt, wird der Drehwinkel der Messachse 30 des Abstandsmessgeräts 22 so eingestellt, dass diese durch die o. g. Markierung 62 verläuft. Wenn der von der Messachse und der X-Achse gebildete Winkel in diesem Fall durch θ und der Abstand zwischen dem Drehpunkt des Abstandsmessgeräts 22 und dem Schnittpunkt der Referenzfläche 32 der Angussöffnung einer Gussform und der Messachse 30 durch Ds₀ dargestellt wird, ergibt sich folgende Beziehung zwischen dem Winkel θ₀, der durch die X-Achse und die X₀ Achse gebildet wird, und dem Winkel θ: Ds₀·sinθ = Ls·sinθ₀, und daher kann der Abweichungswert (Δx₀, Δy₀) nur zu einer θ₀-Koordinate umgerechnet werden.
Wie in 6 dargestellt, ergibt sich, wenn der auf die X-Y Koordinaten umgerechnete Abweichungswert durch (Δx, Δy) dargestellt wird, der zwischen der X-Achse und einer Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform O' und dem Drehpunkt 50 des Abstandsmessgeräts gebildete Winkel wie folgt: η = tan^–1(Δy/(Ds – Ls + Δx)), und somit bereinigt das Überwachungsanzeigegerät 42 den Winkel des drehbaren Gestells 24 um diesen Betrag. Auf diese Weise verläuft die Messachse 30 des Abstandsmessgeräts 22 durch den Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform O'. Des Weiteren ergibt sich der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform O' und dem Drehpunkt des Abstandsmessgeräts 22 wie folgt: L = √(Δy² + (Ds – Ls + Δx)²).
Daraufhin wird die Einspritzeinheit 12 vorgeschoben (siehe 1), und wie in 7 dargestellt wird der Abstand Dn zwischen dem Drehpunkt 50 des Abstandsmessgeräts und dem Schnittpunkt zwischen der Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung und der Messachse 30 gemessen.
Die Position der Einspritzdüse 18 wird so eingestellt, dass Dn größer wird, egal, ob der Drehwinkel von einem bereinigten Winkel nach rechts oder links bewegt wird, sodass Dn die Gleichung Dn = L – Ln erfüllt und der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts 22 durch den Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 verläuft. In diesem Fall bewegt sich die Position der Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung zu der durch die gepunktete Linie in 7 dargestellten Position, und der Mittelpunkt 40 der Angussöffnung einer Gussform und der Mittelpunkt 53 der Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung sind deckungsgleich.
Des Weiteren werden in Fällen, in denen es eine Abweichung zwischen dem Mittelpunkt 53 der Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt 46 der Einspritzdüsenöffnung gibt, ein Abgleichwinkel und der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46 und dem Drehpunkt 50 der Abstandsmessung bestimmt, und der Abweichungswert wird anhand eines ähnlichen Verfahrens korrigiert, wie jenes, das angewandt wird, wenn es eine Abweichung zwischen dem Mittelpunkt 48 der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 gibt, wie oben beschrieben wird.
8 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Beispiel gezeigt wird, in dem die Zentrierung der Angussöffnung einer Gussform 38 und der Einspritzdüsenöffnung 19 durch Anwendung eines Abstandsmessgeräts 22 und eines Geräts zur Messung des Drehwinkels des Abstandsmessgeräts 22 erfolgt. Die grundsätzliche Struktur ist im Wesentlichen die gleiche wie in der ersten Ausführungsform, aber der drehbare Abschnitt 24 gibt Drehwinkeldaten für das Abstandsmessgerät 22 (Abstands- und Winkeldaten 72) aus, und das Überwachungsanzeigegerät 42 (siehe 1) überwacht gleichzeitig diese Drehwinkeldaten und die mit dem Abstandsmessgerät 22 gemessenen Abstandsmessdaten.
Zuerst wird die Messachse 30 des Abstandsmessgeräts 22 auf die Referenzfläche 32 der Angussöffnung der Gussform ausgerichtet und das Abstandsmessgerät 22 wird gedreht. Das Überwachungsanzeigegerät 42 überwacht gleichzeitig die Abstandsdaten zwischen dem Drehpunkt 50 des Abstandsmessgeräts und dem Schnittpunkt zwischen der Messachse 30 und der Referenzfläche 32 der Angussöffnung der Gussform sowie die Drehwinkeldaten des Abstandsmessgeräts 22 und zeigt auf dem Anzeigegerät 70 eine Referenzflächenform 66 der Angussöffnung einer Gussform an, die anhand dieser beiden Datenelemente bestimmt wird.
Der Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 wird anhand der angezeigten Form bestimmt, und der Abweichungswert zwischen dem Mittelpunkt 48 der Referenzfläche der Angussöffnung einer Gussform und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40, die zuvor in das Überwachungsanzeigegerät 42 eingegeben wurden, und der bestimmte Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 wird auf dem Anzeigegerät 70 angezeigt.
Daraufhin wird die Einspritzeinheit 12 vorgeschoben und ein ähnlicher Arbeitsschritt wird auch im Hinblick auf die Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung durchgeführt, um den Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46 zu bestimmen, der auf dem Anzeigegerät 70 angezeigt wird. Des Weiteren wird das Stellglied 44 (siehe 1) bedient, das die Position der Einspritzdüse 18 einstellt, und die Position der Einspritzdüse 18 wird so eingestellt, dass der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46 und der Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform 40 deckungsgleich sind.
Die Position der Einspritzdüse 18 kann mit einer Positionseinstellschraube (nicht dargestellt), die statt des Stellglieds 44 vorgesehen ist, unter Beachtung der vom Anzeigegerät 70 angezeigten Daten manuell eingestellt werden. Des Weiteren müssen während des Betriebs des Stellglieds 44 zur Einstellung der Position der Einspritzdüse die vom Überwachungsanzeigegerät überwachten Daten nicht auf dem Anzeigegerät angezeigt werden.
9 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Zentrierung der Aufnahmebohrung 106 der feststehenden Basis 14 und der Einspritzdüsenöffnung 18 vorgenommen wird. 9 zeigt eine Ansicht in horizontaler Richtung eines Längsprofils der Einspritzeinheit und der Gussformeinheit der Spritzgießmaschine 10. Des Weiteren sind in der Einspritzeinheit 12 eine Einstellschraube 122 zur Einstellung der Position der Einspritzdüse 18 nach oben und unten und eine Einstellschraube (nicht dargestellt) zur Einstellung der Position der Einspritzdüse 18 nach links und rechts vorgesehen.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Verschiebungssensoren 1 und 2 als ein Abstandsmessgerät verwendet (siehe 10) und sind anhand von drehbaren Abschnitten 120 drehbar auf der Anlagefläche der Gussform 110 der feststehenden Basis 14 angeordnet. Die Verschiebungssensoren 1 und 2 können Verschiebungssensoren auf Kontaktbasis oder kontaktlose Verschiebungssensoren, wie z. B. optische Sensoren, sein.
Ein Berechnungsanzeigegerät 124 ist so mit den Verschiebungssensoren 1 und 2 verbunden, dass das Berechnungsanzeigegerät 124 Abstandsmessdaten und Ähnliches anzeigt, die von den Verschiebungssensoren 1 und 2 gemessen wurden. Das Berechnungsanzeigegerät 124 kann ein Steuergerät sein, das die Spritzgießmaschine 10 steuert, oder es kann einen Rechner wie z. B. einen PC verwenden. Des Weiteren wird ein Dreipunkt-Innenmessmikrometer als eine Vorrichtung 112 verwendet, das in der Aufnahmebohrung 106 der feststehenden Basis 14 installiert ist.
Des Weiteren zeigt 10 eine Ansicht der Ausführungsform in 9 von der Seite der Anlagefläche der Gussform. In der vorliegenden Ausführungsform werden zwei Verschiebungssensoren 1 und 2 verwendet. Die beiden Verschiebungssensoren 1 und 2 werden wünschenswerterweise so angeordnet, dass sie hinsichtlich des Mittelpunkts des Kreises, in dem sich der zu bestimmende Mittelpunkt befindet, im Wesentlichen senkrecht angeordnet sind, aber die Sensoren müssen zumindest so angeordnet werden, dass die Komponente senkrecht zur Messachse von Verschiebungssensor 1 von Verschiebungssensor 2 gemessen werden kann.
Zu diesem Zweck muss, wie in 11 dargestellt, der Drehpunkt des Verschiebungssensors 2 außerhalb der beiden Tangenten angeordnet werden, die vom Drehpunkt 126 des Verschiebungssensors 1 zum Kreis 136 gezogen werden, in dem sich der zu bestimmende Mittelpunkt befindet (der Dispositionsbereich 138 des Drehpunkts des Verschiebungssensors 2). Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt die Einstellung anhand eines ähnlichen Verfahrens wie dem, das angewandt wird, wenn ein Verschiebungssensor verwendet wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 10 dargestellt, die Referenzfläche 116 der Aufnahmebohrung der Außenumfang einer kreisförmigen zylindrischen Oberfläche, und somit wird der Drehwinkel der jeweiligen Verschiebungssensoren (Verschiebungssensor 1 und Verschiebungssensor 2) angepasst, und die Messachse 114 schneidet sich mit der Mittelachse 118 der Referenzfläche der Aufnahmebohrung, wenn die Abstände zwischen dem Schnittpunkt der Messachse 114 und der Referenzfläche 116 der Aufnahmebohrung und den Drehpunkten 126 und 128 der Verschiebungssensoren 1 und 2 einen Minimalwert annehmen. Die Abstände Dj1 und Dj2 werden in diesem Fall aufgezeichnet und die Vorrichtung 112 (das Dreipunkt-Innenmessmikrometer) unter Beibehaltung dieses Drehwinkels entfernt.
Als nächstes wird die Einspritzeinheit 12 vorgeschoben und die Messachsen 114 der Verschiebungssensoren 1 und 2 werden an der kreisförmigen zylindrischen Oberfläche ausgerichtet, welche die Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung ist. Die Referenzzahl 21 ist die Mittelachse der Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung. 12 zeigt eine Ansicht dieses Zustands von der Seite der Anlagefläche der Gussform. Als nächstes wird die Position der Einspritzdüse 18 so eingestellt, dass die Abstände Dn1 und Dn2, die von den beiden Verschiebungssensoren 1 und 2 gemessen werden, jeweils Dn1 = Dj1 + Lj1 – Ln1 und Dn2 = Dj2 + Lj2 – Ln2 werden.
Auf diese Weise können der Mittelpunkt der Aufnahmebohrung und der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung mit hoher Genauigkeit zentriert werden. Hier sind Lj1 und Lj2 die Abstände von der Referenzfläche 116 der Aufnahmebohrung zum Mittelpunkt 107 der Aufnahmebohrung, und Ln1 und Ln2 die Abstände von der Referenzfläche 20 der Einspritzdüsenöffnung zum Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung 46, wobei diese Werte über die Zeichnungen oder die vorherige Formmessung ermittelt werden.
In Fällen, wo drei oder mehr Verschiebungssensoren verwendet werden, werden die Verschiebungssensoren 1, 2 und 3 wünschenswerterweise so angeordnet, dass die Sensoren annähernd denselben Winkel in Bezug auf den Mittelpunkt des Kreises aufweisen, in dem sich der zu bestimmende Mittelpunkt befindet, aber es ist erforderlich, dass die Sensoren zumindest so angeordnet sind, dass, wenn die Einspritzdüse 18 entweder nach oben/unten oder nach links/rechts bewegt wird, der Abstand zwischen dem Schnittpunkt der Messachse von mindestens einem der Verschiebungssensoren und der Referenzfläche und dem Drehpunkt des Verschiebungssensors zunimmt, und der Abstand zwischen dem Schnittpunkt der Messachse von mindestens einem der Verschiebungssensoren und der Referenzfläche und dem Drehpunkt des Verschiebungssensors abnimmt.
Zu diesem Zweck sollten die Verschiebungssensoren, wie in 13 dargestellt, so angeordnet werden, dass der Kreis, in dem sich der zu bestimmende Mittelpunkt 134 befindet (der Kreis 136, in dem sich der zu bestimmende Mittelpunkt befindet), sich innerhalb einer polygonalen Form befindet, die durch die Verbindung der Drehpunkte 140 der Verschiebungssensoren entsteht.
Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt eine Anpassung gemäß einem ähnlichen Verfahren wie dem, das angewandt wird, wenn ein oder zwei Verschiebungssensoren verwendet werden. Zuerst wird der Drehwinkel der Verschiebungssensoren so eingestellt, dass die Messachse durch die Mittelachse der Aufnahmebohrung verläuft, ähnlich wie bei der Verwendung von zwei Verschiebungssensoren. Daraufhin wird die Einspritzeinheit vorgeschoben und die Messachse mit der kreisförmigen zylindrischen Oberfläche ausgerichtet, welche die Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung darstellt.
14 zeigt eine Ansicht dieses Zustands von der Seite der Anlagefläche der Gussform. In diesem Beispiel werden vier Verschiebungssensoren verwendet. Die Position der Einspritzdüse wird eingestellt, während die Abstände Dn1, Dn2, Dn3 und Dn4 zwischen den Schnittpunkten der Messachsen 1, 2, 3, und 4 des Verschiebungssensors und der Referenzfläche 102 der Einspritzdüsenöffnung, und die Drehachsen 126, 128, 130 und 132 der Verschiebungssensoren 1, 2, 3 und 4 so gemessen werden, dass Ln1 + Dn1 = Ln2 + Dn2 = Ln3 + Dn3 = Ln4 + Dn4.
Auf diese Weise werden der Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis und der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung in Deckung gebracht und es kann eine hochgenaue Zentrierung erreicht werden. Hier sind Ln1, Ln2, Ln3 und Ln4 die Abstände zwischen der Referenzfläche der Einspritzdüsenöffnung und den Mittelpunkten der Einspritzdüsenöffnungen, und diese Werte werden anhand der Zeichnungen oder durch vorherige Formmessung bestimmt.
In Fällen, wo eine Einheit zur Messung des Drehwinkels des Abstandsmessgeräts 22 vorgesehen ist, mit anderen Worten, in Fällen, wo der drehbare Abschnitt 24 in der Lage ist, Drehwinkeldaten auszugeben, können die Drehwinkeldaten in das Berechnungsanzeigegerät 124 eingegeben werden, und der Mittelpunkt der Aufnahmebohrung und der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung können auf der Anzeigeeinheit des Berechnungsanzeigegeräts 124 angezeigt werden, und die Position der Einspritzdüse kann unter Anwendung eines ähnlichen Verfahrens wie dem der zweiten Ausführungsform dergestalt eingestellt werden, dass der Mittelpunkt der Aufnahmebohrung und der Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung sich decken. Des Weiteren kann das Verfahren zur Einstellung der Position der Einspritzdüse eine manuelle Einstellung unter Verwendung einer Einstellschraube für die Düsenposition 122 oder Ähnlichem umfassen, wie in 9 dargestellt, während das Ausgabesignal des Verschiebungssensors und/oder ein Anzeigefeld überwacht wird, oder es kann eine automatische Einstellung durch ein Stellglied (nicht dargestellt) umfassen. Des Weiteren kann in Fällen, in denen der Messabstand und der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts visuell abgelesen werden können, wie z. B. die Verschiebungssensoren 1 bis 4, das Berechnungsanzeigegerät 124 weggelassen werden. Des Weiteren kann der drehbare Abschnitt 120 manuell bewegt oder mit dem Steuergerät zur Rotation angetrieben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2-301416 [0005, 0011]
JP 3-16214 [0006, 0012]
JP 10-230352 [0007, 0013, 0013]
JP 2005-205713 [0009, 0014]

Claims

Spritzgießmaschine, die mit einer Zentrierfunktion zur Zentrierung einer Einspritzdüsenöffnung einer Einspritzdüse und einer Angussöffnung einer Gussform oder einer Aufnahmebohrung einer feststehenden Basis ausgestattet ist, wobei die Maschine Folgendes umfasst: ein Abstandsmessgerät, das so drehbar ist, dass sich eine Messachse in einer einzigen Ebene auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine bewegt; eine erste Justiereinheit zur Messung eines Abstands zwischen dem Abstandsmessgerät und einer ersten Referenzfläche mit dem Abstandsmessgerät, auf der sich ein Punkt befindet, bei dem es sich um einen bekannten Abstand vom Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder vom Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis handelt, während ein Drehwinkel des Abstandsmessgeräts geändert und ein Drehwinkel des Abstandsmessgeräts so eingestellt wird, dass der gemessene Abstand zu einem Höchst- oder Mindestwert wird; einen Abweichungsmesser zur Messung eines Abstands zwischen einer zweiten Referenzfläche mit einem Punkt darauf, bei dem es sich um einen bekannten Abstand vom Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Abstandsmessgerät handelt, und zur Bestimmung eines Abweichungswerts zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis anhand des gemessenen Abstands; und eine zweite Justiereinheit zur Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert.
Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 1, worin das Abstandsmessgerät Folgendes umfasst: ein optisches Abstandsmessgerät und eine Reflektionsplatte, die so konfiguriert ist, dass sie vom optischen Abstandsmessgerät emittiertes Licht reflektiert und das emittierte Licht auf die erste Referenzfläche oder die zweite Referenzfläche lenkt.
Spritzgießmaschine, die mit einer Zentrierfunktion zur Zentrierung einer Einspritzdüsenöffnung einer Einspritzdüse und einer Angussöffnung einer Gussform oder einer Aufnahmebohrung einer feststehenden Basis ausgestattet ist, wobei die Maschine Folgendes umfasst: ein Abstandsmessgerät, das so drehbar ist, dass sich eine Messachse in einer einzigen Ebene auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine bewegt; einen Winkelmesser, um einen Drehwinkel des Abstandsmessgeräts zu messen; einen Abweichungsmesser, um einen Abstand zwischen einer ersten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät mit dem Abstandsmessgerät zu messen, und einen Winkelmesser zur Messung des Drehwinkels des Abstandsmessgeräts, während der Drehwinkel verändert wird, und die Bestimmung des Mittelpunkts der Angussöffnung einer Gussform oder des Mittelpunkts der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis anhand des gemessenen Abstands und Drehwinkels, und die Messung eines Abstands zwischen einer zweiten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät mit dem Abstandsmessgerät und dem Winkelmesser zur Messung des Drehwinkels des Abstandsmessgeräts, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird, und des Weiteren die Bestimmung des Mittelpunkts der Einspritzdüsenöffnung anhand des gemessenen Abstands und des Drehwinkels, und dann die Bestimmung eines Abweichungswerts zwischen dem bestimmten Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis; und eine Positionsjustiereinheit zur Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert.
Spritzgießmaschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin die erste Referenzfläche eine kreisförmige zylindrische Oberfläche ist, die auf der Gussform oder der feststehenden Basis oder auf einem Produkt, das an der Gussform oder der feststehenden Basis befestigt ist, oder an einer an der Gussform oder der feststehenden Basis befestigten Vorrichtung vorgesehen ist.
Spritzgießmaschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Referenzfläche eine kreisförmige zylindrische Oberfläche ist, die an einem Außenumfang der Einspritzdüse oder auf einem Teil einer Einspritzeinheit oder einer an der Einspritzeinheit befestigten Vorrichtung vorgesehen ist.
Zentrierverfahren für eine Spritzgießmaschine zur Zentrierung einer Einspritzdüsenöffnung einer Einspritzdüse, und einer Angussöffnung einer Gussform oder einer Aufnahmebohrung einer feststehenden Basis, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: die drehbare Anordnung eines Abstandsmessgeräts, sodass eine Messachse in einer einzigen Ebene auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine bewegt werden kann; die Messung eines Abstands zwischen einer ersten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät mit dem Abstandsmessgerät, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird; die Justierung eines Drehwinkels des Abstandsmessgeräts auf eine Weise, dass der gemessene Abstand einen Höchst- oder Mindestwert ergibt; die Messung eines Abstands zwischen einer zweiten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät; die Bestimmung eines Abweichungswerts zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis anhand des gemessenen Abstands; und die Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert.
Zentrierverfahren für eine Spritzgießmaschine zur Zentrierung einer Einspritzdüsenöffnung einer Einspritzdüse und einer Angussöffnung einer Gussform oder einer Aufnahmebohrung einer feststehenden Basis, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: die drehbare Anordnung eines Abstandsmessgeräts auf der Gussform oder der Spritzgießmaschine, sodass sich eine Messachse in einer einzigen Ebene bewegt und ein Drehwinkel davon gemessen werden kann; die Messung eines Abstands zwischen einer ersten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird; die Bestimmung des Mittelpunkts der Angussöffnung einer Gussform oder des Mittelpunkts der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis anhand des gemessenen Abstands und des Drehwinkels; die Messung eines Abstands zwischen einer zweiten Referenzfläche und dem Abstandsmessgerät, während der Drehwinkel des Abstandsmessgeräts verändert wird; die Bestimmung des Mittelpunkts der Einspritzdüsenöffnung anhand des gemessenen Abstands und des Drehwinkels; die Bestimmung eines Abweichungswerts zwischen dem Mittelpunkt der Einspritzdüsenöffnung und dem Mittelpunkt der Angussöffnung einer Gussform oder dem Mittelpunkt der Aufnahmebohrung der feststehenden Basis, die bestimmt wurde; und die Justierung der Position der Einspritzdüse basierend auf dem festgestellten Abweichungswert.